江蘇宿遷市宿豫區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)(223800)
數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué),簡(jiǎn)單地說(shuō)就是研究數(shù)學(xué)的歷史。數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)中有著不可忽視的地位,但其在教育教學(xué)中的作用直到十九世紀(jì)才被認(rèn)可,現(xiàn)已作為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容被廣泛研究。國(guó)內(nèi)對(duì)于數(shù)學(xué)史的研究大多停留在理論層面上,與實(shí)際教學(xué)聯(lián)系不緊密。因此,教師應(yīng)及時(shí)更新理念,根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)現(xiàn)情況,通過(guò)數(shù)學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)史中有一些著名數(shù)學(xué)家在探究數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)發(fā)生的小故事,這些小故事經(jīng)過(guò)語(yǔ)言加工后變得有趣且具有教育意義,對(duì)小學(xué)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)有很大的吸引力。學(xué)生邊聽(tīng)故事邊進(jìn)行探究,會(huì)使他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更濃厚的興趣。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師合理運(yùn)用數(shù)學(xué)史,能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)。如《孫子算經(jīng)》中的“雞兔同籠”問(wèn)題,通過(guò)介紹古人發(fā)明的“抬腳法”,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生掌握更多解決“雞兔同籠”問(wèn)題的方法。
小學(xué)階段,學(xué)生的品德培養(yǎng)遠(yuǎn)比成績(jī)更為重要,但是在應(yīng)試教育背景下,學(xué)生的成績(jī)被更加重視,甚至提到首要位置上,導(dǎo)致學(xué)生的品德培養(yǎng)被忽視。數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)史的融入可使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)家堅(jiān)持不懈的探索精神,以及數(shù)學(xué)家在失敗中不斷反思、不斷改進(jìn)的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)品質(zhì),從而對(duì)“失敗是成功之母”的體會(huì)更加深刻。這樣教學(xué),對(duì)學(xué)生精神層面的教育具有重要意義,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的品德有積極的助推作用。
數(shù)學(xué)知識(shí)也許有新舊之分,但研究數(shù)學(xué)知識(shí)的方法卻永不會(huì)過(guò)時(shí),因此古人關(guān)于數(shù)學(xué)知識(shí)的探究方法在現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中同樣適用。數(shù)學(xué)史的融入能夠讓學(xué)生了解古人探究數(shù)學(xué)的過(guò)程,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有一定的啟發(fā),使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方法得到拓展和完善。如數(shù)學(xué)家劉徽的“割圓術(shù)”數(shù)學(xué)思想在之后被其他數(shù)學(xué)家學(xué)習(xí)并運(yùn)用到相關(guān)問(wèn)題的驗(yàn)證中,探究出相當(dāng)于西方國(guó)家卡瓦列里原理的知識(shí),形成祖暅原理。因此,通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史,能夠有效提升學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力,拓展學(xué)生的思維視界。
將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以選擇關(guān)于我國(guó)的數(shù)學(xué)發(fā)展史料和數(shù)學(xué)成果進(jìn)行介紹,也可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生比較國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)史,這樣能培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感,使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)祖國(guó)的自豪感以及為國(guó)爭(zhēng)光的使命感。另外,數(shù)學(xué)是理性思維和想象的結(jié)合,它的發(fā)展始于社會(huì)的需求,所以就有了數(shù)學(xué)美,如對(duì)稱之美、黃金分割等。因此,將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,能夠讓學(xué)生對(duì)美學(xué)價(jià)值的感悟更加深刻,使學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到發(fā)展。
數(shù)學(xué)課堂中,不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合融入數(shù)學(xué)史,也不能將數(shù)學(xué)史過(guò)度地融入教學(xué)中,因?yàn)檫^(guò)猶不及會(huì)使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭惡情緒,所以教師有選擇地滲透數(shù)學(xué)史就顯得格外重要。例如,教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)“三角形的內(nèi)角和”一課時(shí),教師的教學(xué)方法一般有兩種:一是讓學(xué)生通過(guò)觀察,運(yùn)用量角器測(cè)量出各個(gè)角的度數(shù),最后相加得出結(jié)論;二是通過(guò)折疊、拼湊等方法,驗(yàn)證三角形的內(nèi)角和等于180°。在學(xué)生對(duì)結(jié)論驗(yàn)證的過(guò)程中,教師可適時(shí)融入數(shù)學(xué)史,使學(xué)生感悟到內(nèi)角和定理背后的人文情懷,掌握相關(guān)的知識(shí)。一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)通常蘊(yùn)藏著不少的數(shù)學(xué)史內(nèi)容,因此教師需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平對(duì)數(shù)學(xué)史進(jìn)行選擇,使數(shù)學(xué)史可以更高效地融入課堂教學(xué)之中,被學(xué)生所接受和理解。如滲透古希臘發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和的歷史故事:早期研究中,數(shù)學(xué)家泰勒斯僅提出三角形內(nèi)和的定理,并未進(jìn)行驗(yàn)證,而普羅克拉斯利用兩線旋轉(zhuǎn)的方法證明了此定理。滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)史后,教師可據(jù)此延伸出更多有探究性的問(wèn)題,使學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)知識(shí)。最后在布置家庭作業(yè)時(shí),教師可讓學(xué)生查閱相關(guān)知識(shí)的數(shù)學(xué)史,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的喜愛(ài)之情。
小學(xué)數(shù)學(xué)教材中有關(guān)數(shù)學(xué)史的內(nèi)容較少,即使提及也僅作為輔助教學(xué)的閱讀材料而一筆帶過(guò)。因此,要想將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)以現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材為依據(jù),將數(shù)學(xué)史內(nèi)容編排進(jìn)去。以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材為例,三年級(jí)下冊(cè)教材對(duì)我國(guó)古代算籌計(jì)算法的介紹僅僅只有簡(jiǎn)單的幾行字,此時(shí)教師可以豎式計(jì)算為依據(jù),講解我國(guó)古代人民的智慧產(chǎn)物——算籌,還可以對(duì)算籌的延伸物——算盤予以講解和展示,讓學(xué)生了解古代數(shù)學(xué)知識(shí)的精粹。又如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊(cè)教材只對(duì)負(fù)數(shù)的由來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單地?cái)⑹?,教師在教學(xué)此內(nèi)容時(shí),可基于教材深化對(duì)負(fù)數(shù)歷史知識(shí)的講解:《九章算術(shù)》對(duì)正負(fù)數(shù)進(jìn)行劃分,并對(duì)負(fù)數(shù)進(jìn)行了定義;數(shù)學(xué)家劉徽借用算籌對(duì)正負(fù)數(shù)進(jìn)行更為明確的界定,并將其廣泛運(yùn)用;西方國(guó)家對(duì)于負(fù)數(shù)的認(rèn)識(shí)則從十七世紀(jì)開(kāi)始……通過(guò)對(duì)負(fù)數(shù)歷史知識(shí)的講解,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)祖國(guó)的自豪感和熱愛(ài)之情。同時(shí),建議編者、專家在今后的數(shù)學(xué)教材選編上,加大對(duì)數(shù)學(xué)史內(nèi)容的編排,使學(xué)生從課本中學(xué)到豐富的數(shù)學(xué)史知識(shí)。
創(chuàng)設(shè)情境是現(xiàn)今課堂中最為流行的教學(xué)方式之一,因此,教師可將數(shù)學(xué)史與創(chuàng)設(shè)情境有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)將數(shù)學(xué)史完美融入教學(xué)的目的,使學(xué)生對(duì)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)理解得更加深刻。例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級(jí)下冊(cè)教材開(kāi)始呈現(xiàn)古人記數(shù)的方法,有用石子進(jìn)行記數(shù)的,也有通過(guò)繩子打結(jié)記數(shù)的,還有在木板上刻痕記數(shù)的,從中可以看出古人記數(shù)的方法十分落后,在演變中逐漸出現(xiàn)數(shù)字符號(hào),最終發(fā)展成為現(xiàn)代方便簡(jiǎn)潔的數(shù)字。課堂教學(xué)中,教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生感受古人記數(shù)的方法,并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生熱愛(ài)之情,明白數(shù)學(xué)的由來(lái)并非一蹴而就的,而是在漫長(zhǎng)過(guò)程中不斷尋找最為合適的方式,影響、促進(jìn)著人類文明的發(fā)展。又如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)“分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)”,教材以圖片和文字的形式為學(xué)生呈現(xiàn)分?jǐn)?shù)的發(fā)展過(guò)程。在實(shí)際教學(xué)中,教師可結(jié)合分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)史背景,提供不能按人數(shù)平均分配的水果讓學(xué)生自行平分,使他們體會(huì)到分?jǐn)?shù)在生活中的作用,達(dá)到真正理解所學(xué)知識(shí)的目的。另外,教師還可以舉行有關(guān)數(shù)學(xué)史的演講比賽,讓學(xué)生將他們自己所了解的數(shù)學(xué)史在課堂上進(jìn)行分享,更加生發(fā)對(duì)數(shù)學(xué)的喜愛(ài)之情。
總而言之,數(shù)學(xué)史具有提高學(xué)習(xí)興趣、拓展數(shù)學(xué)思維、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)及榜樣育人的作用。由于數(shù)學(xué)史在教材中所占的比例很少,導(dǎo)致教師易忽視數(shù)學(xué)史的教學(xué),這就需要教師及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,更新理念并落實(shí)到實(shí)際教學(xué)中。因此,教師在對(duì)自身數(shù)學(xué)史的積累方面需做出更多的努力,將數(shù)學(xué)史有選擇、有目標(biāo)、有策略地融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。